RU2711890C1 - Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas - Google Patents

Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas Download PDF

Info

Publication number
RU2711890C1
RU2711890C1 RU2019109889A RU2019109889A RU2711890C1 RU 2711890 C1 RU2711890 C1 RU 2711890C1 RU 2019109889 A RU2019109889 A RU 2019109889A RU 2019109889 A RU2019109889 A RU 2019109889A RU 2711890 C1 RU2711890 C1 RU 2711890C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
pressure
priority
balloon
balloon section
Prior art date
Application number
RU2019109889A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Владимирович Порошкин
Зилия Рифовна Гайсина
Original Assignee
Акционерное общество "Трубодеталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Трубодеталь" filed Critical Акционерное общество "Трубодеталь"
Priority to RU2019109889A priority Critical patent/RU2711890C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2711890C1 publication Critical patent/RU2711890C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04—Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: invention relates to gas industry and can be used for acceptance, storage and distribution of compressed natural gas from unit of gas accumulators to consumer in cylinders of vehicles or other cylinders. It can also be used for refueling vehicles with compressed natural gas as motor fuel. Method of loading and unloading cylinders for storage of compressed natural gas, in which gas is supplied through a compressor unit to three balloon sections of at least one unit of gas accumulators, wherein supply is performed with different priority of gas distribution to consumer from each balloon section so that first high-pressure balloon section is connected and by means of gassing vehicle cylinder is filled with gas until pressure is equalized between them, then the middle priority balloon section is connected, and when equality of pressures in it and the vehicle cylinder is achieved, the low-priority balloon section is connected, filling the vehicle cylinder to the pressure value corresponding to its maximum load, after which the gas accumulator unit is considered to be discharged, then by means of the compressor plant the gas from the high-priority balloon section is pumped to the low-priority balloon section, and when achieving the minimum possible for the compressor operation pressure in the high-priority balloon section, compression into the low-priority balloon section is continued from the medium-priority balloon section to the maximum pressure in the low-priority balloon section, then providing passive gas distribution from gas accumulator unit, at which gas is first distributed from the medium-priority balloon section to the residual pressure value, then gas is dispensed from the low-priority balloon section to the maximum pressure of the vehicle cylinder filling, and when low-priority pressure in the balloon section is equal to the maximum pressure of the vehicle cylinder filling, continuing process of compressor gas pumping from medium-priority balloon section to low-priority balloon section or until pressure drop in medium-priority balloon sections to minimum possible pressure for compressor, or to the maximum allowable pressure in the low-priority balloon sections, wherein the pumping process is continued until the minimum possible pressure in the balloon sections of the high and medium priorities, and in low-pressure balloon section – pressure equal to pressure of maximum filling of vehicle cylinder, after which unit of gas accumulators is considered completely discharged.EFFECT: invention increases efficiency of using compressed natural gas cylinder volume, which ensures storage of larger volume of gas with reduction of number of storage cylinders, reduced weight and dimensions of gas accumulator unit.3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для принятия, сохранения и раздачи компримированного природного газа (далее - КПГ) из блока аккумуляторов газа (далее - БАГ) потребителю в баллоны транспортных средств (далее - ТС) или другие баллоны. Также может быть использовано для заправки ТС компримированным природным газом в качестве моторного топлива.The invention relates to the gas industry and can be used for receiving, preserving and distributing compressed natural gas (hereinafter - CNG) from a block of gas accumulators (hereinafter - BAG) to a consumer in vehicle cylinders (hereinafter - TS) or other cylinders. It can also be used to refuel vehicles with compressed natural gas as motor fuel.

Способ предназначен для повышения эффективности использования баллонного объема БАГ путем снижения остаточного давления газа. БАГ может быть построен по однолинейной, трехлинейной или многолинейной схеме раздачи газа. Трехлинейная схема предполагает наличие в БАГ трех разделенных объемов газа, находящихся в трех несоединенных между собой баллонных секциях хранения газа, имеющих между собой различный приоритет раздачи газа на потребителя. Таким образом, при пассивной безкомпрессорной раздаче газа в баллоны ТС в зависимости от остаточного давления в последнем (величины разрядки баллона ТС) сначала подключается баллонная секция высокого приоритета и путем передавливания наполняет баллон ТС газом до момента выравнивания давления между баллоном ТС и баллонной секцией высокого приоритета. Затем подключается баллонная секция среднего приоритета. При достижении равенства давлений баллонной секции среднего приоритета и баллона ТС подключается баллонная секция низкого приоритета и наполняет баллон ТС до требуемой величины давления, соответствующей давлению максимальной заправки баллона ТС. При достижении в баллонной секции низкого приоритета давления, равного давлению максимальной заправки баллона ТС, считается, что БАГ достиг состояния «разряжен» и не может участвовать в дальнейших раздачах газа. Учитывая различный приоритет раздачи газа из баллонных секций БАГ в ходе расходования газа баллонные секции высокого приоритета будут иметь наименьшее давление, баллонные секции среднего приоритета будут обладать промежуточным значением величины давления между баллонными секциями низшего приоритета и высокого приоритета, а баллонные секции низшего приоритета будут иметь максимальное давление, соответствующее давлению максимальной заправки баллона ТС. Аналогичная ситуация складывается с расходом газа из однолинейного БАГ, при этом остаточное давление в однолинейном БАГ получается выше, чем в трехлинейном БАГ, и оно соответствует величине остаточного давления баллонной секции низкого приоритета трехлинейной схемы раздачи газа, что при равенстве объемов баллонного пространства делает однолинейный БАГ менее эффективным по использованию баллонного объема.The method is intended to increase the efficiency of using the balloon volume of the BAG by reducing the residual gas pressure. BAG can be built according to a single-line, three-line or multi-line gas distribution scheme. The three-line scheme assumes the presence in the BAG of three divided volumes of gas located in three unconnected balloon sections of gas storage, which have different priorities for distributing gas to the consumer. Thus, in the case of passive, uncompressed gas distribution into the vehicle cylinders, depending on the residual pressure in the latter (vehicle cylinder discharge value), the high-priority balloon section is first connected and, by pressing, fills the vehicle’s cylinder with gas until the pressure is equalized between the vehicle’s balloon and the high-priority balloon section. Then the balloon section of medium priority is connected. When the pressure equality of the balloon section of the medium priority and the cylinder of the vehicle is reached, the balloon section of the low priority is connected and fills the cylinder of the vehicle to the required pressure value corresponding to the pressure of the maximum filling of the cylinder of the vehicle. Upon reaching a low priority in the balloon section equal to the pressure of the maximum refueling of the vehicle’s cylinder, it is considered that the BAG has reached the “discharged” state and cannot participate in further gas distributions. Given the different priority of gas distribution from BAG balloon sections during gas consumption, high priority balloon sections will have the lowest pressure, medium priority balloon sections will have an intermediate pressure value between the lower priority and high priority balloon sections, and the lower priority balloon sections will have maximum pressure corresponding to the pressure of the maximum refueling of the vehicle. A similar situation arises with the gas flow from a single-line BAG, while the residual pressure in a single-line BAG is higher than in a three-line BAG, and it corresponds to the residual pressure of the low-pressure balloon section of the three-line gas distribution circuit, which makes the single-line BAG less if the volume of the balloon space is equal effective in using balloon volume.

Известно устройство для заправки транспорта сжатым природным газом в качестве моторного топлива, а именно передвижной газозаправщик, содержащий газобаллонную установку из нескольких секций двухгорловых баллонов, к одной стороне которых присоединены трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой для заправки самих баллонов, а также для опорожнения их внешними потребителями. Устройство обеспечивает бескомпрессорный способ заправки автомобилей природным газом (Боксерман Ю.И., Мкртычан Я.С., Чириков К.Ю. "Перевод транспорта на газовое топливо", 1988 г., стр. 134, стр. 150-155).A device for refueling vehicles with compressed natural gas as a motor fuel is known, namely a mobile gas refueling unit containing a gas cylinder installation of several sections of two-necked cylinders, pipelines with shut-off and control valves connected to one side for refueling the cylinders themselves, and also for emptying them by external consumers . The device provides an uncompressed method of refueling cars with natural gas (Boxerman Yu.I., Mkrtychan Ya.S., Chirikov K.Yu. “Transfer of transport to gas fuel”, 1988, p. 134, pp. 150-155).

Недостатком способа является низкая эффективность, связанная с тем, что в результате пассивной разгрузки баллонов в секциях БАГ неиспользованным остается значительное количество КПГ, давление которого не позволяет производить дальнейшую заправку ТС.The disadvantage of this method is the low efficiency associated with the fact that as a result of the passive unloading of the cylinders in the BAG sections, a significant amount of CNG remains unused, the pressure of which does not allow further refueling of the vehicle.

Известен способ эксплуатации передвижного газозаправщика (патент РФ №2147531, МПК В60Р 3/22, опубликовано 20.04.2000 г.), включающий бескомпрессорную заправку автотранспорта сжатым природным газом путем опорожнения баллонов, сгруппированных в секции большого, малого и среднего по значению объемов, а по достижении минимально возможного давления в баллонах включают компрессор и перекачивают газ из секций большого и промежуточного объемов в секцию малого объема. Недостатком данного способа является отсутствие возможности полного опорожнения баллонов и вследствие этого неэффективное использование баллонного объема для хранения КПГ.A known method of operating a mobile gas tanker (RF patent No. 2147531, IPC B60P 3/22, published on 04/20/2000), which includes uncompressed refueling of vehicles with compressed natural gas by emptying cylinders grouped in sections of large, small and medium-sized volumes, and according to when the minimum possible pressure in the cylinders is reached, they turn on the compressor and pump gas from the large and intermediate volume sections to the small volume section. The disadvantage of this method is the inability to completely empty the cylinders and, as a result, the inefficient use of the cylinder volume for storing CNG.

Известен способ заправки транспорта сжатым природным газом (патент РФ №2305224, МПК F17D 1/04, опубликовано 27.08.2007 г.), включающий опорожнение предварительно заполненных сжатым природным газом баллонов высокого давления, сгруппированных в первую, вторую и третью секции блока аккумуляторов с давлением 20 МПа, 25 МПа и 40 МПа. После транспортировки баллоны опорожняют до тех пор, пока давление в них не упадет до минимальной величины, необходимой для заправки, после опорожнения баллонов всех секций до минимально возможного давления включают компрессор и начинают перекачку природного газа в автомобильный баллон до полного опорожнения баллонов высокого давления в емкости потребителя.A known method of refueling vehicles with compressed natural gas (RF patent No. 2305224, IPC F17D 1/04, published August 27, 2007), including emptying pre-filled with compressed natural gas high-pressure cylinders grouped in the first, second and third sections of the battery pack with pressure 20 MPa, 25 MPa and 40 MPa. After transportation, the cylinders are emptied until the pressure in them drops to the minimum required for refueling, after the cylinders of all sections are emptied to the lowest possible pressure, the compressor is turned on and natural gas is pumped into the automobile cylinder until the high-pressure cylinders are completely empty in the consumer’s tanks .

Недостатком способа является использование металлических баллонов с давлением 40 МПа, ввиду чего сильно увеличиваются габариты и вес блока аккумуляторов газа.The disadvantage of this method is the use of metal cylinders with a pressure of 40 MPa, which greatly increases the size and weight of the gas battery pack.

Задачей, решаемой данным изобретением, является разработка способа заправки и разгрузки баллонов КПГ, обеспечивающего хранение большего количества газа при снижении габаритов БАГ.The problem solved by this invention is to develop a method of filling and unloading CNG cylinders, providing storage of more gas while reducing the size of the BAG.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности разгрузки баллонов в БАГ благодаря полному использованию КПГ в них при заправке ТС.The technical result of the invention is to increase the efficiency of unloading cylinders in the BAG due to the full use of CNG in them when refueling the vehicle.

Указанный технический результат достигается способом заправки и разгрузки баллонов для хранения компримированного природного газа, при котором газ подают через компрессорную установку на три баллонных секции как минимум одного блока аккумуляторов газа, причем подачу осуществляют с различным приоритетом раздачи газа потребителю из каждой баллонной секции таким образом, что сначала подключают баллонную секцию высокого приоритета и путем передавливания наполняют баллон транспортного средства газом до момента выравнивания давления между ними, затем подключают баллонную секцию среднего приоритета, и при достижении равенства давлений в ней и баллоне транспортного средства подключают баллонную секцию низкого приоритета, наполняя баллон транспортного средства до величины давления, соответствующей его максимальной загрузке, после чего блок аккумуляторов газа считают разряженным, затем посредством компрессорной установки газ из баллонной секции высокого приоритета перекачивают в баллонную секцию низкого приоритета, а при достижении минимально возможного для работы компрессора давления в баллонной секции высокого приоритета компримирование в баллонную секцию низкого приоритета продолжают из баллонной секции среднего приоритета до достижения максимального давления в баллонной секции низкого приоритета, после этого обеспечивают пассивную раздачу газа из блока аккумуляторов газа, при которой сначала раздают газ из баллонной секции среднего приоритета до величины остаточного давления, затем раздают газ из баллонной секции низкого приоритета до давления максимальной заправки баллона транспортного средства, и при достижении в баллонной секции низкого приоритета давления, равного давлению максимальной заправки баллона транспортного средства, продолжают процесс компрессорной перекачки газа из баллонной секции среднего приоритета в баллонную секцию низкого приоритета либо до момента снижения давления в баллонных секциях среднего приоритета до минимально возможного для компрессора давления, либо до максимально допустимого давления в баллонных секциях низкого приоритета, причем процесс перекачки продолжают до установления в баллонных секциях высокого и среднего приоритетов минимально возможного давления, а в баллонной секции низкого приоритета - давления, равного давлению максимальной заправки баллона транспортного средства, после чего блок аккумуляторов газа считают полностью разряженным.The indicated technical result is achieved by the method of filling and unloading compressed natural gas storage cylinders, in which gas is supplied through the compressor unit to three balloon sections of at least one gas accumulator block, and the gas is supplied with a different priority of gas distribution to the consumer from each balloon section so that first connect the balloon section of high priority and by pressing fill the vehicle balloon with gas until the pressure equalizes m between them, then connect the balloon section of medium priority, and when equal pressures are achieved in it and the balloon of the vehicle, connect the balloon section of low priority, filling the balloon of the vehicle to a pressure value corresponding to its maximum load, after which the gas battery block is considered discharged, then by the compressor unit, gas is pumped from the high-priority balloon section to the low-priority balloon section, and when the minimum possible for work is reached the pressure compressor in the balloon section of high priority, compression into the balloon section of low priority is continued from the balloon section of medium priority until the maximum pressure in the balloon section of low priority is reached, after which passive distribution of gas from the gas accumulator block is provided, at which gas is first dispensed from the balloon section of medium priority to the value of the residual pressure, then gas is dispensed from the low-priority balloon section to the maximum filling pressure of the transport balloon means, and when the pressure in the balloon section reaches a low priority equal to the pressure of the vehicle’s maximum refueling, continue the process of compressor pumping gas from the balloon section of the medium priority to the balloon section of the low priority or until the pressure in the balloon sections of the medium priority decreases to the minimum possible pressure compressor, or to the maximum allowable pressure in the balloon sections of low priority, and the pumping process continues until established in balloon sections of high and medium priorities of the lowest possible pressure, and in the balloon section of low priority - pressure equal to the pressure of the maximum refueling of the vehicle’s balloon, after which the gas accumulator block is considered completely discharged.

Согласно изобретению газ через компрессорную установку можно подавать на два блока аккумуляторов газа, каждый из которых состоит из трех баллонных секций и имеет разные приоритеты раздачи газа, при этом по мере раздачи газа сначала включают в работу блок высокого приоритета, а после достижения им состояния «разряжен» включают в работу блок низкого приоритета.According to the invention, gas can be supplied through a compressor unit to two gas accumulator blocks, each of which consists of three balloon sections and has different gas distribution priorities, and as the gas is distributed, the high priority block is first put into operation, and after it reaches the “low” state »Include a low priority unit.

Согласно изобретению при достижении блоком аккумуляторов высокого приоритета состояния «разряжен» можно осуществлять компрессорную перекачку газа из его баллонной секции низкого приоритета в баллонную секцию высокого приоритета блока аккумуляторов низкого приоритета до момента снижения давления в баллонной секции низкого приоритета блока аккумуляторов высокого приоритета до минимально возможного для компрессора давления.According to the invention, when the battery pack reaches a high priority, the state is “discharged”, it is possible to pump gas from its low priority balloon section to the high priority balloon section of the low priority battery pack until the pressure in the low priority balloon section of the high priority battery pack drops to the minimum possible for the compressor pressure.

Суть изобретения заключается в снижении остаточного давления газа в баллонных секциях БАГ всех приоритетов путем использования компрессора, который предназначен для перекачки газа из баллонных секций высших приоритетов в низший. При этом использование баллонного объема БАГ, в котором газ последовательно перекачивается компрессором по приоритетам, происходит более эффективно по сравнению с пассивной раздачей газа без трехлинейной схемы БАГ. Повышенная эффективность использования баллонного объема позволяет хранить большее количество газа, сокращать количество баллонов хранения, снижает вес и габариты БАГ.The essence of the invention is to reduce the residual gas pressure in the balloon sections of the BAG of all priorities by using a compressor that is designed to pump gas from the balloon sections of higher priorities to the lowest. In this case, the use of the balloon volume of the BAG, in which gas is sequentially pumped by the compressor according to priorities, is more efficient than the passive distribution of gas without a three-line BAG scheme. The increased efficiency of using the cylinder volume allows you to store more gas, reduce the number of storage cylinders, reduces the weight and size of the BAG.

Для практического применения способа целесообразно хранилище сжатого газа организовать не в виде единого трехлинейного БАГ, а в виде двух трехлинейных БАГ с таким же суммарным объемом баллонного пространства. Это необходимо для того, чтобы не останавливать процесс раздачи газа, т.к. в момент перекачки газа из баллонных секций разных приоритетов одного БАГ требуется время для работы компрессора, и в момент перекачки газа его раздача в баллоны ТС затруднительна или невозможна.For the practical application of the method, it is advisable to organize the storage of compressed gas not in the form of a single three-line BAG, but in the form of two three-line BAGs with the same total volume of the balloon space. This is necessary in order not to stop the gas distribution process, as at the time of gas pumping from the balloon sections of different priorities of one BAG, time is required for the compressor to work, and at the time of gas pumping, its distribution to the vehicle cylinders is difficult or impossible.

Раздача газа из двух БАГ ведется согласно приоритетности БАГ, поскольку есть БАГ высокого приоритета и БАГ низкого приоритета. В момент полной заправки баллонные секции всех БАГ находятся под максимальным давлением, по мере раздачи газа в работе находится БАГ высокого приоритета. При достижении состояния «разряжен» БАГ высокого приоритета в работу вступает БАГ низкого приоритета. При достижении состояния «разряжен» БАГ низкого приоритета компрессор перекачивает газ из баллонной секции низкого приоритета БАГ высокого приоритета в баллонную секцию низкого приоритета БАГ низкого приоритета. Таким образом, в БАГ высокого приоритета все баллонные секции будут иметь остаточное давление, минимально допустимое для обеспечения работы компрессора, а в БАГ низкого приоритета баллонные секции высокого, среднего приоритетов будут иметь остаточное давление, минимально допустимое для обеспечения работы компрессора, а баллонная секция низшего приоритета будет иметь остаточное давление, равное и меньшее, чем давление полной заправки баллона ТС. Согласно предложенному способу баллонный объем хранилища КПГ используется максимально эффективно ввиду того, что максимальное количество баллонов разряжаются до одинакового минимального давления.The distribution of gas from two BAGs is carried out according to the priority of the BAG, since there is a BAG of high priority and a BAG of low priority. At the time of full refueling, the balloon sections of all BAGs are under maximum pressure; as the gas is distributed, the BAG of high priority is in operation. Upon reaching the “discharged” state of a high priority BAG, a low priority BAG enters the work. When the low priority BAG is reached, the compressor pumps gas from the low priority balloon section of the high priority BAG to the low priority balloon section of the low priority BAG. Thus, in the high-priority BAG, all balloon sections will have a residual pressure that is minimum acceptable for the compressor to work, and in the low priority BAGs, the high, medium priority balloon sections will have a residual pressure that is minimum acceptable for the compressor to work, and the lower-priority balloon section will have a residual pressure equal to and less than the pressure of the full refueling of the vehicle. According to the proposed method, the cylinder volume of the CNG storage is used as efficiently as possible because the maximum number of cylinders is discharged to the same minimum pressure.

Сущность изобретения поясняется принципиальной схемой процесса заправки и разгрузки баллонов КПГ.The invention is illustrated by the concept of the process of filling and unloading CNG cylinders.

На схеме обозначено: компрессорная установка 1; первый и второй блоки аккумуляторов газа (БАГ), соответственно 2 и 3, состоящие из баллонных секций высокого приоритета 4 и 5, среднего приоритета 6 и 7 и низкого приоритета 8 и 9; газораздаточная колонка (ГК) 10; первая и вторая панели приоритетов (ПП) 11, 12; вентиль 13 для отсечения ПП 11 и вентиль 25 для отсечения ПП 12; вентили, расположенные в линиях заправки и раздачи газа с 16 по 24 для БАГ 2 и с 28 по 36 для БАГ 3; обратные клапаны 14, 15, 26 и 27; вентили для отсечения компрессорной установки 37 и 38.The diagram indicates: compressor unit 1; the first and second blocks of gas accumulators (BAG), respectively 2 and 3, consisting of balloon sections of high priority 4 and 5, medium priority 6 and 7 and low priority 8 and 9; gas dispenser (GK) 10; first and second priority panels (PP) 11, 12; a valve 13 for cutting off the software 11 and a valve 25 for cutting off the software 12; valves located in the gas filling and distribution lines from 16 to 24 for BAG 2 and from 28 to 36 for BAG 3; check valves 14, 15, 26 and 27; valves for cutting off the compressor unit 37 and 38.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

КПГ доставляют к автомобильной газонаполнительной компрессорной станции (АГНКС) передвижными автогазозаправщиками (ПАГЗ) и подают на вход компрессорной установки (КУ) 1, посредством которой его заправляют в БАГ 2 и 3. Заправку ТС осуществляют из БАГ 2 и 3 при помощи газораздаточной колонки ГК 10 пассивным способом (за счет перепада давления) через панели приоритетов ПП 11 и 12. Величины давлений в трубопроводах измеряются преобразователями давления (на схеме не показаны).CNG is delivered to the automobile gas-filling compressor station (CNG filling station) by mobile gas-tankers (PAGZ) and fed to the inlet of the compressor unit (KU) 1, by means of which it is charged to BAG 2 and 3. Refueling of the vehicle is carried out from BAG 2 and 3 using a gas distribution column GK 10 in a passive way (due to differential pressure) through the priority panels PP 11 and 12. The pressure values in the pipelines are measured by pressure transducers (not shown in the diagram).

В начале заправки ТС в работу включается баллонная секция высокого приоритета 4 БАГ 2. В этот момент в ПП 11 вентили 13, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 находятся в положении «закрыто». КПГ поступает на ГК 10 через открытый вентиль 19. При выравнивании давления между баллонной секцией 4 и баллоном ТС начинается разгрузка следующей секции среднего приоритета 6 БАГ2. При этом вентиль 19 закрывается, а вентиль 20 приводится в положение «открыто». При выравнивании давления между секцией среднего приоритета 6 и баллоном ТС начинается разгрузка следующей секции низкого приоритета 8 БАГ 2. Вентиль 20 закрывается, открывается вентиль 21. При снижении давления во всех секциях БАГ 2 в работу включается БАГ 3, алгоритм работы которого аналогичен работе предыдущего БАГ 2.At the beginning of refueling the vehicle, the balloon section of high priority 4 BAG 2 is included in the operation. At this moment in gate 11 the valves 13, 16, 17, 18, 20, 21, 22, 23, 24 are in the “closed” position. CNG enters the GC 10 through the open valve 19. When the pressure is equalized between the balloon section 4 and the vehicle balloon, unloading of the next section of medium priority 6 BAG2 begins. In this case, the valve 19 is closed, and the valve 20 is brought into the "open" position. When the pressure is equalized between the medium priority section 6 and the vehicle cylinder, unloading of the next low priority section 8 BAG 2 starts. Valve 20 closes, valve 21 opens. When the pressure decreases in all sections of the BAG 2, the BAG 3 is turned on, the operation algorithm of which is similar to the previous BAG 2.

Во время раздачи КПГ с БАГ 2 в БАГ 3 происходит перераспределение остаточного объема газа между секциями. Сначала из баллонной секции высокого приоритета 4 перекачивают газ в баллонную секцию низкого приоритета 8. При этом вентили 16, 17, 19, 20, 21, 22 и 23 находятся в положении «закрыто», газ посредством работы КУ 1 перекачивается через открытые вентили 24, 37, 38, 13 и 18 в секцию низкого приоритета. При достижении в секции высокого приоритета минимально допустимой для работы КУ 1 величины давления процесс наполнения секции низкого приоритета продолжается из секции среднего приоритета. При этом вентили 24 и 18 приводятся в положение «закрыто», одновременно открываются вентили 23 и 17. Процесс заполнения секции низкого приоритета останавливается либо при достижении в секции 8 максимального давления 24,5 МПа, либо при достижении в секциях 4 и 6 минимально возможного давления, необходимого для работы КУ 1. Данный способ позволяет продолжить пассивную раздачу КПГ из баллонов БАГ 2.During the distribution of CNG from BAG 2 to BAG 3, the residual gas volume is redistributed between the sections. First, gas is pumped from the high-priority balloon section 4 to the low-pressure balloon section 8. At the same time, valves 16, 17, 19, 20, 21, 22 and 23 are in the “closed” position, gas is pumped through open valves 24 through KU 1, 37, 38, 13 and 18 to the low priority section. When the pressure level in the high priority section reaches the minimum acceptable value for KU 1 operation, the filling process of the low priority section continues from the medium priority section. In this case, valves 24 and 18 are set to the “closed” position, valves 23 and 17 are simultaneously opened. The filling process of the low priority section stops either when section 8 reaches a maximum pressure of 24.5 MPa, or when sections 4 and 6 reach the minimum possible pressure required for the operation of KU 1. This method allows you to continue the passive distribution of CNG from BAG 2 cylinders.

Перераспределение остаточного объема газа в секциях БАГ 3 производится аналогично БАГ 2.The redistribution of the residual gas volume in the BAG 3 sections is carried out similarly to the BAG 2.

Таким образом, предложенное изобретение позволяет повысить эффективность использования баллонного объема компримированного природного газа, что обеспечивает хранение большего объема газа при сокращении количества баллонов хранения, снижение веса и габаритов БАГ.Thus, the proposed invention improves the efficiency of using the balloon volume of compressed natural gas, which ensures the storage of a larger volume of gas while reducing the number of storage cylinders, reducing the weight and dimensions of the BAG.

Claims (3)

1. Способ заправки и разгрузки баллонов для хранения компримированного природного газа, при котором газ подают через компрессорную установку на три баллонных секции как минимум одного блока аккумуляторов газа, причем подачу осуществляют с различным приоритетом раздачи газа потребителю из каждой баллонной секции таким образом, что сначала подключают баллонную секцию высокого приоритета и путем передавливания наполняют баллон транспортного средства газом до момента выравнивания давления между ними, затем подключают баллонную секцию среднего приоритета, и при достижении равенства давлений в ней и баллоне транспортного средства подключают баллонную секцию низкого приоритета, наполняя баллон транспортного средства до величины давления, соответствующей его максимальной загрузке, после чего блок аккумуляторов газа считают разряженным, затем посредством компрессорной установки газ из баллонной секции высокого приоритета перекачивают в баллонную секцию низкого приоритета, а при достижении минимально возможного для работы компрессора давления в баллонной секции высокого приоритета компримирование в баллонную секцию низкого приоритета продолжают из баллонной секции среднего приоритета до достижения максимального давления в баллонной секции низкого приоритета, после этого обеспечивают пассивную раздачу газа из блока аккумуляторов газа, при которой сначала раздают газ из баллонной секции среднего приоритета до величины остаточного давления, затем раздают газ из баллонной секции низкого приоритета до давления максимальной заправки баллона транспортного средства, и при достижении в баллонной секции низкого приоритета давления, равного давлению максимальной заправки баллона транспортного средства, продолжают процесс компрессорной перекачки газа из баллонной секции среднего приоритета в баллонную секцию низкого приоритета либо до момента снижения давления в баллонных секциях среднего приоритета до минимально возможного для компрессора давления, либо до максимально допустимого давления в баллонных секциях низкого приоритета, причем процесс перекачки продолжают до установления в баллонных секциях высокого и среднего приоритетов минимально возможного давления, а в баллонной секции низкого приоритета - давления, равного давлению максимальной заправки баллона транспортного средства, после чего блок аккумуляторов газа считают полностью разряженным.1. A method of filling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas, in which gas is supplied through a compressor unit to three balloon sections of at least one block of gas accumulators, the gas being supplied with a different priority of gas distribution to the consumer from each balloon section in such a way that they are first connected the balloon section of high priority and by pressing, fill the vehicle’s balloon with gas until the pressure equalizes between them, then connect the balloon section with a low priority, and when the pressure equality in it and the vehicle’s cylinder is reached, the low-priority balloon section is connected, filling the vehicle’s balloon to the pressure value corresponding to its maximum load, after which the gas accumulator block is considered discharged, then by means of a compressor installation the gas from the high-pressure balloon section priority is pumped into the low-pressure balloon section, and when reaching the minimum pressure possible for the compressor to work in the balloon section, priority of compression to the low-pressure balloon section is continued from the medium-pressure balloon section until the maximum pressure in the low-priority balloon section is reached, after which passive gas distribution from the gas accumulator block is provided, at which gas is first dispensed from the medium-pressure balloon section to the residual pressure, then gas is dispensed from the low-priority balloon section to the maximum filling pressure of the vehicle’s balloon, and when it reaches the balloon second and low priority pressure equal to the pressure of the maximum refueling of the vehicle’s cylinder, continue the process of compressor pumping gas from the medium priority balloon section to the low priority balloon section either until the pressure in the medium priority balloon sections decreases to the minimum pressure possible for the compressor, or to the maximum allowable pressure in balloon sections of low priority, and the pumping process is continued until high and medium priori are established in the balloon sections etov lowest possible pressure, and a balloon section LP - a pressure equal to the maximum pressure refueling vehicle balloon, whereupon the battery pack gas is considered completely discharged. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газ подают на два блока аккумуляторов газа, каждый из которых состоит из трех баллонных секций и имеет разные приоритеты раздачи газа, при этом по мере раздачи газа сначала включают в работу блок высокого приоритета, а после достижения им состояния «разряжен» включают в работу блок низкого приоритета.2. The method according to p. 1, characterized in that the gas is supplied to two blocks of gas accumulators, each of which consists of three balloon sections and has different priorities for the distribution of gas, while, as the gas is distributed, first the high priority block is switched on, and after it reaches the “discharged” state, a low priority unit is included in the operation. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что при достижении блоком аккумуляторов высокого приоритета состояния «разряжен» осуществляют компрессорную перекачку газа из его баллонной секции низкого приоритета в баллонную секцию высокого приоритета блока аккумуляторов низкого приоритета до момента снижения давления в баллонной секции низкого приоритета блока аккумуляторов высокого приоритета до минимально возможного для компрессора давления.3. The method according to p. 2, characterized in that when the battery pack reaches the high priority status “discharged”, gas is pumped from its low priority balloon section to the high priority balloon section of the low priority battery block until the pressure drops in the low priority balloon section high priority battery pack to the lowest possible pressure for the compressor.
RU2019109889A 2019-04-03 2019-04-03 Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas RU2711890C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109889A RU2711890C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109889A RU2711890C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2711890C1 true RU2711890C1 (en) 2020-01-23

Family

ID=69184207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109889A RU2711890C1 (en) 2019-04-03 2019-04-03 Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2711890C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734369C1 (en) * 2020-02-26 2020-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Apparatus for degassing cylinders
US11506340B1 (en) 2021-07-19 2022-11-22 FirstElement Fuel, Inc. Hydrogen fueling station priority panel with cooling

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2111910A1 (en) * 1993-01-22 1994-07-23 Heinz Mutter Installation for refuelling a mobile pressure vessel with a gaseous fuel and a method of operation of an installation of that kind
RU2208499C2 (en) * 1997-09-01 2003-07-20 Хеганес Аб Libricant for compacted metallurgical powder mixture, composition of metal powder subject to compaction, method of production of sintered products
CN1731001A (en) * 2005-09-06 2006-02-08 马磊 Quickly assembled secondary gas refueling station without compressor
RU2305224C2 (en) * 2006-05-06 2007-08-27 Анатолий Васильевич Наумейко Method of filling vehicle with natural gas and movable gas filling station
RU2617539C1 (en) * 2015-11-11 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Automobile gas-filling compressor station
JP2018084328A (en) * 2016-11-11 2018-05-31 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 Method of supplying hydrogen fuel and hydrogen supply system
US20190086031A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Gas supply device and method for starting operation of gas supply device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2111910A1 (en) * 1993-01-22 1994-07-23 Heinz Mutter Installation for refuelling a mobile pressure vessel with a gaseous fuel and a method of operation of an installation of that kind
RU2208499C2 (en) * 1997-09-01 2003-07-20 Хеганес Аб Libricant for compacted metallurgical powder mixture, composition of metal powder subject to compaction, method of production of sintered products
CN1731001A (en) * 2005-09-06 2006-02-08 马磊 Quickly assembled secondary gas refueling station without compressor
RU2305224C2 (en) * 2006-05-06 2007-08-27 Анатолий Васильевич Наумейко Method of filling vehicle with natural gas and movable gas filling station
RU2617539C1 (en) * 2015-11-11 2017-04-25 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" Automobile gas-filling compressor station
JP2018084328A (en) * 2016-11-11 2018-05-31 Ｊｘｔｇエネルギー株式会社 Method of supplying hydrogen fuel and hydrogen supply system
US20190086031A1 (en) * 2017-09-15 2019-03-21 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Gas supply device and method for starting operation of gas supply device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2734369C1 (en) * 2020-02-26 2020-10-15 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Уфа" Apparatus for degassing cylinders
US11506340B1 (en) 2021-07-19 2022-11-22 FirstElement Fuel, Inc. Hydrogen fueling station priority panel with cooling
US11549647B1 (en) * 2021-07-19 2023-01-10 FirstElement Fuel, Inc. Hydrogen fueling station priority panel with optimal storage bank selection
US20230012745A1 (en) * 2021-07-19 2023-01-19 FirstElement Fuel, Inc. Hydrogen fueling station priority panel with optimal storage bank selection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5538051A (en) CNG refueling system for multiple vehicles
US6779568B2 (en) Gas distribution system
US5884675A (en) Cascade system for fueling compressed natural gas
US9151448B2 (en) Method for dispensing compressed gases
EP2889528B1 (en) Gas-filling apparatus and method for filling gas
US9074730B2 (en) Method for dispensing compressed gases
EP1800930B1 (en) Hydrogen vehicle gas utilization and refueling system
US5676180A (en) Method and system for storing and hydraulically-pressurizing compressed natural gas (CNG) at an automotive re-fuel station
US6792981B1 (en) Method and apparatus for filling a pressure vessel having application to vehicle fueling
US9739418B2 (en) Enhanced methods for operating refueling station tube-trailers to reduce refueling cost
US10400954B2 (en) Gas filling system
RU2711890C1 (en) Method of refilling and unloading cylinders for storage of compressed natural gas
US5385176A (en) Natural gas dispensing
CN107420738A (en) Compressed gas is distributed
US9541236B2 (en) Multi-stage home refueling appliance and method for supplying compressed natural gas
CN108915932B (en) Hierarchical relay compressed air energy storage system and operation control strategy thereof
JP2003172497A (en) Natural gas filling equipment for automobile
CN108930911B (en) Supply method and system of hydrogen energy of hydrogen station
CN215446008U (en) Filling device and filling station
FR2973858A1 (en) Station for filling tank of vehicle with fuel gas containing hydrogen, has fluidic connector that selectively connects common supply line and/or conduits with emergency pressurized gas container, where supply line is connected to tank
JP2016183686A (en) Hydrogen station and pressure accumulator filling method in hydrogen station
CN106481972B (en) Gas station and its power device and control method
JP6102006B2 (en) Gas filling system, gas filling method, and control device
RU216280U1 (en) Gas accumulator unit
CN217208898U (en) Control system of hydrogen production and hydrogenation integrated station